管道运输是长距离、大规模输送二氧化碳的有效手段。当前对二氧化碳捕集与封存(CCS)的研究多集中于工业系统内部的二氧化碳捕集及后续的地质封存环节，对二氧化碳运输，尤其是管道运输的研究尚不充分，管道运输在CCS系统中的应用尚存在选址，能耗、经济性和环保性综合评价，风险规避等诸多问题。本课题提出一个基于超结构（superstructure）的建模与优化体系，对含多个二氧化碳排放源和地质封存点的区域内部二氧化碳管道输运体系进行优化设计，并结合京津冀地区的实际排放数据和地质封存潜力进行案例分析。本课题将采用混合整数非线性规划、多时段多目标规划、不确定规划等方法，对二氧化碳管道输送体系设计中存在的a)管道路径选择和加压泵站选址；b)能效、经济性、环境特性等多设计目标；c)运行过程中的不确定性及安全性等问题进行系统的计算与分析，给出满足所有约束条件、兼顾所有设计目标、降低系统运行风险的优化设计方案。
